Disrupção endócrina em embriões de peixe-zebra (Danio rerio), análises de expressão génica e do desenvolvimento embrionário
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2012
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Resumo
A evolução industrial e económica tem aumentado a contaminação do ambiente por
substâncias químicas, que na sua maioria representam uma ameaça grave para os ecossistemas
e para a saúde de populações animais e humanas. Entre os químicos lançados no ambiente, os
que se denominam como desreguladores endócrinos têm merecido especial atenção ao nível
da investigação, uma vez que têm a capacidade de interferir com a função normal dos
sistemas endócrinos e, consequentemente causar impactos negativos em processos como a
reprodução e o metabolismo.
Este trabalho teve assim como principal objetivo avaliar os efeitos de três compostos,
com potencial de atuarem como desreguladores endócrinos, a genisteína, o fadrozole e o
17α-etinilestradiol (EE2), em embriões do organismo modelo Danio rerio (peixe-zebra). No
presente estudo os embriões foram expostos a 2 ng/L de 17α-etinilestradiol, 50 μg/L de
fadrozole e 2 μg/L de genisteína e os grupos controlo foram mantidos em água limpa. Durante
a embriogénese, a análise incidiu sobre a avaliação da frequência cardíaca, do
desenvolvimento dos sómitos e das taxas de mortalidade e de eclosão. Durante as primeiras
48 horas pós-fertilização (hpf) foi analisada a expressão dos genes ar, esr1, esr2α e esr2β, e
cyp19a1b.
De um modo geral, observou-se que os compostos não afetaram a taxa de
mortalidade, indicando que nas concentrações usadas e durante o período de observação, não
houve interferência com a sobrevivência natural da espécie. A exposição à genisteína induziu
uma eclosão precoce às 48 hpf, enquanto a exposição ao 17α-etinilestradiol e ao fadrozole
atrasou este processo. A velocidade do desenvolvimento dos sómitos foi afetada pela
exposição à genisteína e ao EE2. A frequência cardíaca dos embriões sofreu um aumento
significativo nos embriões expostos à genisteína. A expressão dos genes ar, esr1, esr2a e
esr2b foi afetada negativamente, durante o desenvolvimento embrionário pela exposição aos
três compostos. Para o gene cyp19a1b não foi possível obter resultados, uma vez que a
expressão deste gene nos embriões é muito baixa.
Globalmente, este estudo mostra que os compostos genisteína, fadrozole e EE2 têm a
capacidade de afetar negativamente o desenvolvimento embrionário de D. rerio, tanto a nível fisiológico como molecular.
The industrial and economic development led to the contamination of the environment with chemicals, which represent a threat to ecosystems and to animal and human populations’ health. Among these chemicals, those denominated endocrine disruptors have received a particular attention in research, since they have the ability to interfere with the normal function of the endocrine systems and hence negatively impact processes such reproduction and metabolism. The aim of this study was to determine the effects of three potential endocrine disruptors, namely genistein, fadrozole and 17α-ethinylestradiol, in embryos of the model organism Danio rerio (zebrafish). The embryos were exposed to 2 ng/L 17α-ethinylestradiol (EE2), 50 μg/L fadrozole and 2 μg/L of genistein and the control groups were maintained in clean water. In the study of embryogenesis, the heart rate, development of somites, mortality and hatching rates were evaluated. During the first 48 hours post-fertilization (hpf), the expression of ar, esr1, esr2α, esr2β, and cyp19a1b genes were evaluated. In general, it was observed that the compounds did not affect mortality, indicating that the concentrations used do not interfere with the natural survival of this species, during embryonic development. Exposure to genistein caused a precocious hatching at 48 hpf, while exposure to 17α-ethinylestradiol and fadrozole delayed this process. The development of somites was affected by the exposure to genistein and to EE2. The heart rate of the embryos suffered a significant increase by exposure to genistein. The expression of ar, esr1, esr2a and esr2b genes was affected negatively during embryonic development by exposure to the three compounds. For cyp19a1b gene it was not possible to obtain results, as its expression levels during embryogenesis are very low. In general, this study shows that the compounds genistein, fadrozole and EE2 have an adverse impact in physiological and molecular events related to the embryo development of D. rerio.
The industrial and economic development led to the contamination of the environment with chemicals, which represent a threat to ecosystems and to animal and human populations’ health. Among these chemicals, those denominated endocrine disruptors have received a particular attention in research, since they have the ability to interfere with the normal function of the endocrine systems and hence negatively impact processes such reproduction and metabolism. The aim of this study was to determine the effects of three potential endocrine disruptors, namely genistein, fadrozole and 17α-ethinylestradiol, in embryos of the model organism Danio rerio (zebrafish). The embryos were exposed to 2 ng/L 17α-ethinylestradiol (EE2), 50 μg/L fadrozole and 2 μg/L of genistein and the control groups were maintained in clean water. In the study of embryogenesis, the heart rate, development of somites, mortality and hatching rates were evaluated. During the first 48 hours post-fertilization (hpf), the expression of ar, esr1, esr2α, esr2β, and cyp19a1b genes were evaluated. In general, it was observed that the compounds did not affect mortality, indicating that the concentrations used do not interfere with the natural survival of this species, during embryonic development. Exposure to genistein caused a precocious hatching at 48 hpf, while exposure to 17α-ethinylestradiol and fadrozole delayed this process. The development of somites was affected by the exposure to genistein and to EE2. The heart rate of the embryos suffered a significant increase by exposure to genistein. The expression of ar, esr1, esr2a and esr2b genes was affected negatively during embryonic development by exposure to the three compounds. For cyp19a1b gene it was not possible to obtain results, as its expression levels during embryogenesis are very low. In general, this study shows that the compounds genistein, fadrozole and EE2 have an adverse impact in physiological and molecular events related to the embryo development of D. rerio.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Biotecnologia para as Ciências da Saúde
Palavras-chave
Peixe-zebra (Danio rerio) , Desreguladores endócrinos , Desenvolvimento embrionário , Recetores hormonais , Aromatase B